第三章 铁金属材料知识清单 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁金属材料 第一节 铁及其化合物 一、铁的单质 1.铁的原子结构 铁元素位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。 2.铁单质的物理性质 颜色状态 导电性、导热性、延展性 特性 地壳含量 银白色固体 良好 被磁体吸引 占第4位 3.铁单质的化学性质 单质铁性质活泼，有较强的还原性 （1）与非金属反应 与O2反应 常温 铁锈（成分为Fe2O3·xH2O） 点燃 与Cl2反应 加热 与S、I2反应 加热 （2）与H2O（g）反应 3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。 （3）与酸反应（写离子方程式） 与H＋反应 与稀HNO3反应 铁不足 铁过量 与浓H2SO4、浓HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 　是化学反应噢！ （4）与某些盐溶液的反应（写离子方程式） 4.铁的冶炼 原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。 设备：炼铁高炉。 主要反应： （1）还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO； （2）铁的生成： 【课堂练习】 判断下列叙述的正误（正确的划“√”，错误的划“×”）。 （1）铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在（ ） （2）Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2（ ） （3）铁与硝酸反应一定生成Fe（NO3）3（ ） （4）可以用铁制容器运输浓硫酸和浓硝酸（ ） 二、铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物 （1）物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 改写为FeO·Fe2O3 俗称 色态 黑色粉末 色粉末 黑色晶体 铁的价态 （2）化学性质 FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应生成盐和水，如Fe3O4与盐发生反应的离子方程式： 。 ❶FeO和Fe3O4与稀HNO3反应时，除考虑与H＋反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 ❷Fe3O4、Fe2O3、Fe（OH）3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 铁的氧化物组成判断 判断铁氧化物组成的方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n， 则氧化物中n（Fe）∶n（O）＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物（其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值）。 2.铁的氢氧化物 化学式 　　　　怕“氧气”噢！ Fe（OH）2 Fe（OH）3 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸 反应 Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热 分解 制法 可溶性亚铁盐与碱反应： 可溶性铁盐与碱反应： 二者的 关系 空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是白色沉淀迅速变成 色，最后变成 色，化学方程式为 3.Fe(OH)2的制备 (1)制备原理 ①制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 ②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。 (2)常用方法 有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止 发生反应 还原性气体保护法 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 排尽后，再把 溶液压入装置Ⅱ中与 溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀 电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油) 【课堂练习】 1.判断下列叙述的正误（正确的划“√”，错误的划“×”）。 （1）Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物（ ） （2）铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3（ ） （3）Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性